biocombustibles lignocelulosicosgr

1. BIOETANOL A PARTIR DE
RESIDUOS
LIGNOCELULÓSICOS
JAIME ANTONIO RANGEL
HUGO ANDRÉS GUTIERREZ
LINA MARÍA WADNÍPAR
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
NOVIEMBRE 24 DE 2011

2. INTRODUCCION
Biocombustible se denomina a cualquier tipo de combustible
que derive de la biomasa, nombre dado a cualquier materia
orgánica que haya derivado de animales y vegetales como
resultado de un proceso de conversión fotosintético; la
energía de la biomasa se obtiene la madera, residuos de
procesos agrícolas y forestales, de la basura industrial,
humana y animal. (Hernández y Hernández, 2008)
Representan en la actualidad un potencial de energía
renovable,
En el presente ensayo de tratará a cerca de los materiales
lignocelulósicos, que se han convertido en una opción de
producción de biocombustibles, los cuales podrían poner fin
a la dependencia de los combustibles tradicionales.

3. OBJETIVOS
 Describir las características de los
biocombustibles a partir de biomasa
lignocelulósica.
 Establecer las potencialidades de la
producción de biocombustibles de
segunda generación y sus
implicaciones socioeconómicas
 Describir las bondades de este tipo de
biocombustible para con el medio
ambiente
 Establecer las condiciones y producción
a nivel mundial y nacional

4. MARCO TEÓRICO
 Biocombustibles de Primera y
Segunda generación
Los biocombustibles de primera generación se
producen principalmente partir de granos y
azucares cultivados bajos los parámetros de
cosechas agrícolas alimenticias y que han
alcanzado ya una etapa de producción comercial
sin embargo en los biocombustibles de segunda
generación se conciben a partir de pajas, o
materiales técnicamente llamados lignocelulosicos
y no compiten por la utilización de suelos
agrícolas.

5. BIOMASA
Una solución renovable la constituye el uso de la energía
solar en forma de biomasa o energía


 BIOMASA


 COMBUSTION CONVERSION CONVERSION CONVERSION
 Directa Calor Biológica Fisco-química

 Corba Gas de Aceite Biogas Etanol Fame Biodiesel
 Síntesis pirolisis

 Combustible Liquido Sintetico



COMBUSTION QUEMADO


6. BIOMASA
 Tipos de biomasa
1. Natural
2. Residual
3. Cultivos energéticos
 Componentes de la Biomasa
1. Celulosa
2. Hemicelulosa
3. Lignina

7. Descomposicion de la
biomasa

8. Tipos de biocombustibles

9. Etanol Lignocelulósico
Para la fabricación de bioetanol existen
tres métodos básicos que son:
 La fermentación biológica de azúcar o
almidón
 La gasificación termal seguida de la
sintetización del etanol
 La gasificación termal seguida de una
fermentación biológica

10. Diagrama de producción bioetanol
Pre tratamiento
•Acido Organismos capaces de
•Alcalino fermentar
•Solvente
•Mecánico
C5 C6 C5 C6
Biomasa
Residuos Hidrólisis enzimática FERMENTACION
Industriales De la celulosa
Cultivos
energéticos
Desechos Solidos Recuperación del
Producto
Utilización de Lignina Etanol

11. Diagrama de producción
bioetanol

12. Biodiesel sintético
El Biodiesel sintético BTL de segunda
generación se fabrica típicamente mediante
gasificación de la biomasa seguida por un
proceso Fischer-Tropsch.
Este es un método para sintetizar
hidrocarburos líquidos, incluyendo alcanos, a
partir de monóxido de carbono e hidrógeno.
El procesamiento BTL consiste en cuatro
pasos:
 Pirolisis de la biomasa
 Gasificación
 Tratamiento del gas
 Síntesis del combustible.

13. Diagrama Biodiesel Sintético

14. Otros Productos
 Syngas
 Gas Natural Bio-sintetico
 Dimetil eter
 Metanol
 Diesel por pirolisis verde
 Diesel HTU
 Carburante Serie p

15. VENTAJAS DESVENTAJAS Y
AMBIENTALES
 Mayor rendimiento en combustibles o
energía por unidad de área, dado su
gran potencial de aprovechamiento.
 Gran Diversidad de materiales (materias
primas) y en especial los residuos y
desechos de la industria y vida urbana
 Oportunidad de evaluar biocarburantes y
optimizar su eficiencia energética.
 Menor nivel de fertilización, emisión de
gases efectos invernadero, consumo de
agua utilizando materiales nativos.
 Reducción en emisiones de CO2

16. VENTAJAS DESVENTAJAS Y
AMBIENTALES
Efecto sobre las tierras marginales aptas o
no para la agricultura comercial, que
pueden también causar un daño
ambiental, aumento en los niveles de
Co2, así como la competencia por las
tierras para usos forestales, agrícolas y
urbanos.
precaución en la utilización de organismos
genéticamente modificados para las
variedades de cultivo, como en los
organismos para la transformación de
estas fibras

17. DISCUSION
La producción de etanol a partir de los residuos
lignocelulósicos no es algo nuevo. Durante la segunda
guerra mundial, los Estados Unidos ante la necesidad y
escasez de este insumo se vieron obligados
a desarrollar una infraestructura para obtener grandes
cantidades de alcohol etílico a partir de la madera. El
proceso fundamentalmente se mantiene sin cambio
alguno desde más de 60 años, es decir, no hay ningún
avance
No existe en todo el mundo ni una sola aplicación
comercial sobre la producción de alcohol etílico por
medio de residuos lignocelulósicos. Y si existen son en
calidad de plantas piloto o en vía de proceso de
escalado luego de los experimentos de laboratorio en
vidrio. Es más, esto es un esfuerzo de carácter
mundial, nadie ha podido llegar a lograr una forma de
despolimerizar la celulosa de un modo comercialmente
eficiente

18. DISCUSION
la industria azucarera ha entendido que es
más rentable virar los excedentes
azucareros a alcohol y no a melaza o
azúcar cristalizada, aparecen muchos
más obstáculos para poder competir
contra una industria tan eficiente,
concentrada y que aprovecha con tanta
eficacia sus materias primas. Y es que
un ingenio tiene todo concentrado, sus
cultivos, sus fermentadores, no genera
contaminantes, es neutro en emisiones,
todo es útil y todo es rentable

19. CONCLUSIONES
Pensar en el aprovechamiento integral de los recursos es una
obligación. Pensar en obtener combustibles ecoamigables
por procesos sostenibles es un objetivo encomiable que
demuestra el alto nivel de compromiso que hay en los
nuevos gobiernos. La celulosa es el polímero natural más
abundante en el mundo, es muy versátil y ha sido muy útil
para la humanidad, que ha basado sus textiles y la industria
papelera en él. Pero es esa misma resistencia que proviene
desde sus niveles moleculares, la que presenta una dificultad
Una gran ventaja es que no tiene que pensarse en cultivos de
uso exclusivo para poder obtener dichos combustibles,
porque los cereales aun en la actualidad pueden proveer la
biomasa necesaria, por tanto, no hay que entrar en el debate
sobre la pérdida de terrenos para producir alimentos por
pretender reemplazarlos con cultivos para uso energético.

20. CONCLUSIONES
 El bioetanol a partir de residuos lignocelulósicos hace
uso de procesos en sí mismo diseñados y
aprovechados por el hombre desde hace siglos, las
fermentaciones son procesos que ya han llegado a su
madurez de desarrollo, la hidrólisis es un proceso que
ahora ha llegado a su máximo desarrollo, en donde por
los medios con lo que ahora se cuenta se llega los
mejores resultados.
 Este proceso emite muchos efluentes volátiles y
gaseosos que es menester controlar para evitar perder
materia y energía en el proceso. A su vez, es posible
pensar que este proceso puede convertirse en un
sistema de cogeneración energética que complemente
a la producción de electricidad por medio de la
combustión del carbón. En fin, los límites son vastos y
estamos en el momento de poderlos explorar.

21. RECOMENDACIONES
Las fluctuaciones inherentes a los mercados
de los commodities harán que en el futuro
sea posible la masificación de la producción
de etanol para combustión a partir de los
residuos lignocelulósicos. Más que todo lo
hará viable el precio del maíz, que es
cultivado por los granos que son su fruto, por
tanto, a mayor precio más posibilidad que
aumente la siembra.
Por eso, es que es más viable que inviertan
más recursos de investigación y desarrollo
en encontrar una forma de aprovechar los
residuos de este cereal, las plantas secas,
sus hojas, sus tallos, etc.

22. RECOMEDACIONES
En Colombia, existen a su vez muchos cultivos de
los cuales es posible obtener etanol, aun así la
infraestructura nacional busca evitar la sobre
oferta de azúcar, más que la optimización de
otros cultivos. Por tanto se están dejando a un
lado los residuos del café, la yuca, el palma
aceitera, etc. que pueden llegar a tener un gran
potencial de aprovechamiento
Hacer recomendaciones es complejo, pero se
puede esperar que se encuentre mejores
sistema de aprovechamiento, microorganismos
más eficientes que las levaduras o las
zimomonas. Asimismo, que se aprovechen
cultivos más centralizados, que reduzcan el
sobrecosto del transporte.

23. RECOMENDACIONES
La ruta biotecnológica siempre es una ruta
ineficiente, porque presupone el
mantenimiento de un ser vivo, es decir,
existen demoras y desperdicios, así
como no hay catalizadores o
aceleradores para mejorar un proceso
biológico. Por tanto es importante
analizar la posibilidad de obtener etano a
partir de la celulosa y proceder a hacer
la ruta química para obtener etanol.
Es probable que por este medio se
obtengan mejores resultados o al menos
resultados más veloces y con las
mismas cantidades